[發明專利]地層條件相對滲透率測定裝置

在審

• 申請號: 201710375176.9
• 申請日: 2017-05-24
• 公開（公告）號: CN107121374A
• 公開（公告）日: 2017-09-01
• 發明（設計）人: 溫源昌;方洋;李培春
• 申請（專利權）人: 北京永瑞達科貿有限公司;北京瑞萊博石油技術有限公司
• 主分類號: G01N15/08
• 分類號: G01N15/08
• 代理公司: 北京中企鴻陽知識產權代理事務所(普通合伙)11487
• 代理人: 郭鴻雁

技術領域

本發明涉及相對滲透率測定技術領域，特別涉及一種地層條件相對滲透率測定裝置。

背景技術

相對滲透率測定裝置是一套多功能的研究地層巖石中多相流相對滲透率的裝置，可依據標準SYT 5345-2007《巖石中兩相流體相對滲透率測定方法》開展穩態法/非穩態法油水相對滲透率測定、氣液相對滲透率測定實驗，也可開展啟動壓力測定、水驅油效率測定以及儲層敏感性評價等實驗。

其中穩態法油/水，氣/水測相對滲透率的基本理論依據為一維的達西滲流理論，并且是忽略毛細管壓力和重力作用，假設兩相流是不可互溶且不可壓縮。實驗時在總流量不變的條件下，油、水按一定比例同時恒速注入巖心中，當進、出口壓力以及油、水流量穩定時，巖心含水飽和度不再變化，此時油、水在巖心空隙內的分布是均勻的，達到穩定狀態，油、水的有效滲透率是常數。因此可利用測定巖心進、出口壓力以及油、水流量，由達西定律計算出巖心中的油、水有效滲透率及穩態滲透率值，用稱重法計算出巖心相應的平均含水飽和度。通過改變油、水注入比例，就可以得到一系列不同含水飽和度下的油、水滲透率值，并由此繪制出巖心的油、水相對滲透率曲線圖。

其中非穩態法油/水，氣/水，氣/油相對滲透率測定是以Buckley-Leverett一維兩相水驅油前緣推進理論為基礎，并且是忽略毛細管壓力和重力作用。假設兩相流是不可互溶且不可壓縮，巖心任一截面內油、水飽和度是均勻的。實驗時將巖心用一種流體飽和，用另一種流體進行驅替，在水驅油過程中，油、水飽和度在多孔介質中的分布是距離和時間的函數，這個過程稱非穩定過程。按照模擬條件的要求，在油藏巖心中進行恒壓差或恒速度水驅油實驗，在巖心出口端計量每種流體的質量和巖心兩端的壓差隨時間的變化值，用“JBN”方法計算得到油/水，氣/水，氣/油相對滲透率，并繪制油/水，氣/水，氣/油相對滲透率與含水飽和度的關系曲線圖。

相對滲透率測定裝置一般由注入系統、模型系統、真空飽和系統、采集系統、計量系統、溫壓控制系統以及輔助系統等構成。常規的相對滲透率測量裝置存在以下缺點：

(1)常規的相對滲透率測量裝置自動化程度不高，計量系統往往采用人工計量的方法進行氣、油、水計量；

(2)壓差測量精度不高，傳統的相對滲透率測量裝置一般只有一種量程較大的壓力傳感器，當實驗過程中的壓差較小時，壓差傳感器測量的靈敏度不高；

(3)計量系統設置在室內環境，沒有考慮溫度引起的誤差。

發明內容

本發明的目的旨在至少解決所述技術缺陷之一。

為此，本發明的目的在于提出一種地層條件相對滲透率測定裝置，將容器模塊、夾持器模塊、計量模塊及相應的管閥件安裝在恒溫試驗箱內，使它們在恒定的空氣浴條件下模擬地層溫度條件進行各種實驗，減少溫度對計量系統的影響。

為了實現上述目的，本發明提供一種地層條件相對滲透率測定裝置，包括：巖心抽真空飽和模塊、恒速恒壓泵移動柜、計算機模塊、恒速恒壓泵、圍壓跟蹤泵、氣體增壓模塊、流程操作模塊、容器模塊、夾持器模塊、恒溫試驗箱、計量模塊、計量模塊移動柜、試驗箱移動柜；

所述巖心抽真空飽和模塊設置于恒速恒壓泵移動柜內，所述巖心抽真空飽和模塊通過所述恒速恒壓泵、所述圍壓跟蹤泵分別與流程操作模塊連接，所述氣體增壓模塊與流程操作模塊連接，所述流程操作模塊設置于恒溫試驗箱旁邊，所述流程操作模塊和所述恒溫試驗箱設置于試驗箱移動柜上，所述容器模塊、夾持器模塊都安裝在恒溫試驗箱內，所述計量模塊設置于試驗箱移動柜內，且設置于計量模塊移動柜上，

所述氣體增壓模塊包括氮氣源裝置、增壓泵、空氣靜音泵、三級可切換調壓閥，所述容器模塊包括儲水容器、儲油容器、增濕容器、注水口、注油口、注氣口、排空/清洗口；所述儲水容器的一端連接注水口，其另一端連接夾持器模塊，所述儲油容器的一端連接注油口，其另一端連接夾持器模塊，所述增濕容器的一端通過氣體流量計連接注氣口，其另一端分別連接排空/清洗口、夾持器模塊，所述注氣口連接三級可切換調壓閥的輸出端，所述三級可切換調壓閥的輸入端連接增壓泵，所述增壓泵的輸入端連接氮氣源裝置，所述空氣靜音泵連接增壓泵的輸入端，所述夾持器模塊分別連接計量模塊、恒速恒壓泵、圍壓跟蹤泵；

所述計算機模塊包括計算機、多個壓力傳感器、多個壓差傳感器和溫度傳感器，所述計算機設置于所述恒速恒壓泵移動柜上，所述計算機分別與每個壓力傳感器、每個壓差傳感器和溫度傳感器連接，所述夾持器模塊的每個采集口都設有多個不同的壓力傳感器、壓差傳感器，所述溫度傳感器設置于恒溫試驗箱內。